Kebutuhan akan energi listrik tiap hari kian meningkat. Pasokan energy listrik di Indonesia sendiri biasa dipasok dari pembangkit-pembangkit listrik seperti Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), Udara (PLTU), Surya (PLTS), Diesel (PLTD), dan Geothermal (PLTG) yang ternyata keberadaannya masih belum memenuhi kebutuhan Listrik Negara. Kenapa belum memenuhi? Kita dapat mengambil contoh peristiwa yang terjadi di Sumatera Utara.Masyarakat harus dirugikan karena pemadaman listrik bergilir yang memakan waktu sampai 4 jam setiap harinya. Penyebabnya adalah defisit listrik yang mencapai 400MW. Hal ini disebabkan oleh pertumbuhan jumlah pemakai listrik mencapai 15% sedangkan perkembangan yang direncanakan hanyalah 7,5%. Adapun contoh lainnya adalah masih banyak daerah terpencil di pelosok negeri yang belum pernah merasakan fasilitas listrik sama sekali.
Jadi? Apa solusinya? Apakah kita harus membangun lebih banyak Pembangkit listrik? Pembangkit listrik seperti apa? Yang menggunakan Batu bara? Gas? Minyak Bumi? Tentu hal ini sangatlah tidak efisien karena persediaan bahan bakar jenis ini terbatas dan kian menipis persediannya, karena benda-benda tersebut termasuk dalam sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui.
Aha! Muncul ide dalam benak penulis ketika melihat sebuah lompatan listrik raksasa dari langit menuju bumi.Dari sinilah, penulis memunculkan ide untuk memanfaatkan petir sebagai sumber energi yang dapat diperbaharui.
Kenapa Petir?
Petir, kilat, atau halilintar adalah gejala alam yang biasanya muncul pada musim hujan di saat langit memunculkan kilatan cahaya sesaat yang menyilaukan. Beberapa saat kemudian disusul dengan suara menggelegar yang disebut guruh.
Bila jumlah air yang banyak dan berasal dari awan diketahui, kemudian total energi sebuah badai petir dapat dihitung. Pada badai petir sedang, energi yang dilepaskan mencapai 10.000.000 kilowatt jam (3.6×10^13) joule, yang sama dengan kekuatan bom nuklir 20 kiloton. Badai petir besar dapat 10 hingga 100 kali lebih kuat. Sebuah sambaran petir berukuran rata-rata memiliki energi yang dapat menyalakan sebuah bola lampu 100 watt selama lebih dari 3 bulan. Sebuah sambaran kilat berukuran rata-rata mengandung kekuatan listrik sebesar 20.000 amp. Sebuah las menggunakan 250-400 amp untuk mengelas baja. Kilat bergerak dengan kecepatan 150.000 km/detik, atau setengah kecepatan cahaya, dan 100.000 kali lipat lebih cepat dari kecepatan suara.
Kilatan yang terbentuk turun sangat cepat ke bumi dengan kecepatan 96.000 km/jam. Sambaran pertama mencapai titik pertemuan atau permukaan bumi dalam waktu 20 milidetik, dan sambaran dengan arah berlawanan menuju ke awan dalam waktu 70 mikrodetik. Secara keseluruhan petir berlangsung dalam waktu kira-kira setengah detik.
Prinsip Kerja Petir
Petir terjadi karena ada perbedaan potensial antara awan dan bumi atau antara awan dan awan lainnya. Proses terjadinya muatan pada awan diawali oleh awan yang bergerak terus menerus secara teratur, dan selama pergerakannya awan akan berinteraksi dengan awan lainnya sehingga muatan negatif akan berkumpul pada salah satu sisi (atas atau bawah) dan muatan positif berkumpul pada sisi sebaliknya. Jika perbedaan potensial antara awan dan bumi cukup besar, maka akan terjadi pembuangan muatan negatif (elektron) dari awan ke bumi atau sebaliknya untuk mencapai kesetimbangan.
Pada Proses ini, media yang dilalui oleh elektron adalah udara. Petir akan lebih sering terlihat ketika musim hujan. Kenapa? Selain petir hanya bisa terjadi saat hujan badai, tetapi juga karena saat musim ini udara lebih lembab sehingga aliran elektron menuju tanah lebih memungkinkan. Ingat! Air adalah penghantar yang baik untuk Listrik.
Sisi lain
Di sisi lain, Indonesia adalah negara tropis yang memiliki curah hujan yang tinggi. Sehingga kemungkinan terjadinya petir akan semakin besar. Indonesia sendiri merupakan salah satu negara dengan sambaran petir terbanyak. Belum lagi, ternyata negara kita mempunyai kota yang dijuluki “Kota Hujan dan Petir Abadi” yaitu Bogor. Sehingga pembangkit listrik jenis ini sangat dimungkinkan dibangun di Indonesia.
Pembangkit Listrik Tenaga Petir?
Prinsip Kerja :
Petir akan ditangkap melalui besi penangkal petir. Kemudian, energi petir yang didapat adalah berupa muatan yang kemudian dialirkan ke suatu rangkaian kapasitor yang disusun secara paralel. Terdapat resistor yang memiliki hambatan sedemikian rupa sehingga muatan yang diterima seluruh kapasitor sama rata. Kapasior disusun secara paralel agar kapasitas muatan semakin besar sehingga energi yang didapat dapat dibagi secara merata dan kapasitas total semakin besar.
Tantangan Masa Depan
Sudah banyak ilmuan yang berpikir mengenai cara memanfaatkan Energi Petir yang dahsyat ini. Namun, masih banyak hambatan-hambatan dalam pembuatan pembangkit listrik ini yang belum dapat dipecahkan, beberapa diantaranya :
1.Keberadaan petir tidak kontinu di tempat yang sama serta durasi terjadinya petir yang sangat sebentar,sehingga efektivitas dari sebuah PLTP yang akan dibangun dikhawatirkan tidak sesuai harapan. Namun, penulis sempat berfikir untuk memacu terjadinya petir di suatu titik yang telah ditentukan. Kita memiliki “wadah” yaitu awan yang menyebar luas dan menjadi tempat terbentuknya petir.
Petir terjadi pada suatu awan yang sangat besar dan sangat jenuh, sehingga petir biasanya ditemukan saat hujan badai. Kita dapat memacupertumbuhan awan hingga mencapai titik jenuh dan menimbulkan hujan dengan menaburkan debu ‘ionic’yang menjadi bibit-bibit hujan pada awan yang terlihat berpotensi menjadi hujan. Semakin banyak debu ‘ionic’, maka awan akan cepat jenuh dan tumbuh dengan cepat. Dengan begitu, kesempatan untuk terjadinya petir juga akan semakin besar. Akan semakin banyak awan jenuh yang memenuhi syarat untuk terjadinya hujan badai dan petir. Awan-awan ini akanberbenturan sehingga bisa menghasilkan lompatan listrik. Menarayang sangat tinggi perlu dibangun agar lompatan listrik dari awan akan lebih cenderung mengalir ke bumi daripada ke awan lainnya. Keberadaan tetesan air hujan juga membuat kemungkinan petir menyambar kebawah semakin besar karena “Air” adalah konduktor yang cukup baik.
Penyelesaian yang dipikirkan oleh penulis tadi, menimbulkan sebuah konsekuensi lainnya, yaitu kondisi lingkungan dan masyarakat harus sangat siap ketika hujan badai rekayasa itu terjadi. Dengan kondisi Indonesia saat ini, hujan dengan level sedang sudah dapat membuat beberapa area kebanjiran, seperti yang terjadi di Jakarta. Bagaimana dengan hujan badai? Siapkah kita? Penulis yakin, di masa depan, masalah banjir dan kesiapan masyarakat menghadapi hujan badai dapat diselesaikan dengan baik.
2.Menjadi seorang Meteorologist haruslah siap dihadapkan dengan data-data. Amerika mempunyai daerah 1000 tornado. Bagaimana Amerika bisa mengetahui hal tersebut? Pengolahan data statistik ataupun keadaan awan disana! Penulis berpendapat bahwa hal ini berlaku juga dengan petir. Indonesia memiliki kota petir abadi yaitu Bogor. Dengan sedikit pengolahan data tentang persebaran petir, kita dapat mengetahuititik-titik sambaran petir yang kontinu / sering terdapat petir.
Ternyata, dari www.bmkg.co.id kita sudah memiliki aplikasi yang dapat memodelkan petir. Mungkin ini bisa lebih dikembangkan dan dijadikan data untuk persebaran petir di Bogor yang akurat.
3.Saat ini BMKG sudah mempunyai alat pendeteksi petir, bagaimana kalau kita punya alat peramal keberadaan petir? Menurut penulis hal ini tidaklah tidak mungkin. Kenapa? Karena Petir terbentuk melalui “tabrakan”/ interaksi antar partikel awan. Interaksi ini juga menimbulkan pergerakan electron. Dari sini dipastikan terdapat suatu gelombang yang dipancarkan dari interaksi tersebut. Dengan menangkap gelombang ke suatu radar, pastilah kita bisa memodelkannya dan memprediksi kemana loncatan listrik (petir) akan pergi. Lagi-lagi, kita perlu riset lebih lanjut untuk mewujudkan hal tersebut.
4.“Petir terbentuk karena Beda potensial yang cukup besar.” Kita bisa mengibaratkan kalau awan adalah Kapasitor raksasa, dimana ketika muatan yang dikandungnya telah melebihi kapasitasnya, maka diperlukan transfer Elektron ke kapasitor lain yang masih kosong atau sedikit muatannya. Nah, dari sini kita mungkin bisa mengukur kapasitas dari awan. Fungsi dari mengetahui ini adalah agar kita tahu kapan terjadinya petir. Dengan mengetahui “Wah, awan A kapasitasnya udah penuh, kemungkinan 5 menit akan terjadi Petir.” Nah, dari sini kita bisa lebih mempersiapkan.
Menurut penulis, dan juga harapan penulis, energi petir ini akan menjadi energi utama di masa depan. Kita sebagai manusia hanya perlu berusaha semaksimal mungkin.Adapun yang menjadi pertimbangan penulis adalah QS Ar-Rad, 13:12 yang berbunyi:
“Dialah yang memperlihatkan kilat kepadamu, yang menimbulkan ketakutan dan harapan, dan Dia menjadikan mendung”.
Melalui surat ini, penulis menafsirkan bahwa petir/kilat adalah harapan kita saat ini. Kelak, pasti, disuatu hari, petir akan menjadi energi masa depan. Maha Benar Allah dengan segala firman-Nya.Insya Allah, diwaktunya kelak, pemanfaatan energi ini akan maksimal. Aamiin ya Rabbal Alamin.
Editor : Madam Taqiyya
Sumber :
Al-Qur’an, QS Ar-Rad,13:12
http://www.bmkg.go.id/RBMKG_Wilayah_10/Geofisika/petir.bmkg (diakses: 1 November 2013)
Prawirowardoyo, Susilo.,1996 : Meteorologi, Institut Teknologi Bandung.
http://rickyradit.blogspot.com/2011/04/petir-dan-keistimewaannya.html (diakses : 1 November 2013)
